Les gaz en récipients sous pression. Caractéristiques et utilisation.

Fiche pratique : Les gaz en récipients sous pression.
Caractéristiques et utilisation.
Généralités :
Que ce soit en petits cylindres ou en cartouches basse pression, la plupart des gaz usuels
sont disponibles : HCl, NH3, Cl2, oxydes d'azote, SO2, H2S, H2, O2, etc.
Les cylindres de gaz et les cartouches basse pression sont prévus pour recevoir une vanne
permettant de régler le débit du gaz.
Les cylindres de gaz peuvent recevoir un manomètre détendeur pour une utilisation
régulée.
Les vannes et détendeurs existent en différentes qualités de matériaux : laiton – inox pour
les gaz non corrosifs, monel pour les gaz corrosifs.
De nombreux types de raccord sont disponibles : olive, à vis, rapides, etc.)
Le matériau des joints utilisés pour les étanchéités dépend de la nature du gaz (téflon,
polypropylène, métal, etc.).
On ne graisse jamais les pas de vis de ces équipements !.
Avant de fixer une vanne ou un détendeur sur le récipient contenant le gaz, il est
indispensable de consulter la notice d'utilisation du cylindre ou de la cartouche de gaz.
Celle-ci est fournie par le fabriquant.
Avantages des cylindres et cartouches de gaz :
Les gaz commercialisés en cylindre et/ou cartouche sont très purs et secs.
La mise en œuvre est rapide et simple. De plus l'utilisation des gaz en cylindre ou
cartouche ne génère pas les problèmes liés au nettoyage d'un générateur de gaz.
Les quantités de gaz contenues dans ces récipients sont parfaitement bien adaptées aux
faibles consommations. Pour un usage intensif, il faut utiliser des cylindres de volume
plus important ou installer un générateur de gaz correspondant à la demande en gaz.
Il faut savoir :
Un cylindre de gaz (BO4) a un volume (en eau) de 0,4 L, la pression du gaz dépend de
sa nature, de 150 bar (N2, O2, H2, etc.) à 0,5 bar1 (pour les gaz explosibles : but-2-ène)
Par exemple un cylindre BO4 de H2 contient 55 L de gaz.
Les cartouches de gaz contiennent des gaz à la pression maximale de 11 bar, une
cartouche de dihydrogène contient 9 L de gaz.
Inconvénients des cylindres et cartouches de gaz.
Tout d'abord le coût élevé de l'équipement : les cylindres BO4 et les cartouches sont à
usage unique, seuls les détendeurs et les vannes sont réutilisables. Les cylindres de grande
capacité sont rechargeables, ils sont généralement loués par le fournisseur de gaz.
Le coût élevé du gaz, ce sont des gaz de grande pureté. Consulter le catalogue des sociétés
commercialisant les produits chimiques pour obtenir les prix.
Le stockage des cylindres de gaz et des cartouches nécessite des conditions spécifiques.
Voir la fiche du produit fournie par le fabriquant.
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La pression indiquée est la pression en excédent de la pression atmosphérique de référence (1 bar).
Les gaz en récipients sous pression.
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Utilisation au laboratoire.
Généralités
Les gaz présentant des risques toxicologiques doivent être utilisés dans une sorbonne
opérationnelle.
Le récipient contenant le gaz doit être solidement
fixé sur un support.
Cylindre de dioxygène fixé
au pied d'une paillasse par
une bride à sangle
Cylindres de gaz sur un présentoir.
Sur chaque cylindre on a indiqué le
type de vanne à utiliser.
Avant utilisation, vérifier le fonctionnement du robinet du cylindre ou de la cartouche,
puis vérifier le fonctionnement du détendeur ou de la vis pointeau de régulation du
débit. Les refermer soigneusement après vérification.
Robinet du
cylindre
Pression du gaz
dans le cylindre
Robinet
du
cylindre
Vanne de
régulation
du débit de
gaz
Pression du
gaz à la sortie
du détendeur
Vis de contrôle
du détendeur
Manomètre détendeur sur
un cylindre de dioxygène
Les gaz en récipients sous pression.
Vanne de régulation de
débit sur un cylindre de gaz
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Réglage du
débit par vis
pointeau
Prélever une quantité de gaz :
Les vérifications achevées, relier le manomètre détendeur ou la vanne de régulation du
débit au montage d'utilisation.
Voir la fiche "Remplir un ballon avec un gaz"
Contrôler le montage, vérifier qu'il existe une "respiration" sur le circuit du gaz.
Ouvrir le robinet du cylindre ou de la cartouche.
Manœuvrer délicatement le détendeur ou la vis pointeau de la vanne pour obtenir le
débit de gaz voulu.
Faire attention aux surpressions accidentelles qui risquent de dissocier l'une ou
l'autre partie du montage d'utilisation.
Pour terminer une utilisation :
Fermer le détendeur ou la vanne de régulation du débit,
Fermer le robinet du cylindre ou de la cartouche,
Dissocier le cylindre du montage
Ouvrir le détendeur ou la vanne de régulation du débit pour en ramener la pression
interne à la valeur de la pression atmosphérique (sous la sorbonne si nécessaire).
Ne pas oublier de le (ou la) refermer.
Les gaz en récipients sous pression.
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